开关柜使用荧光光纤测温系统解决方案

随着2019年国民经济的不断发展，电力工业进入了快速发展的时代，相应的电力系统设备的安全稳定运行尤为重要。高压开关柜作为电厂和变电站的重要设备，在电力线路的切换、线路故障保护、运行电力数据监测等方面发挥着重要作用。在长期运行过程中，很多开关柜厂家无法实时监测高压开关柜发热部分的温度，最终导致火灾事故和大规模停电。因此，能够准确并且时效性不间断检测开关柜过热是防止此类事故发生的关键。

高压开关柜测温方法

高压开关柜的温度变化是一个渐进的过程，如果温度变化不影响高压开关柜的运行，就能及时发现并妥善处理，避免高压开关柜热引起的停电甚至火灾，可见高压开关柜的温度监测方案在目前非常重要，有三种温度测量方案：

高压开关柜红外测温仪

红外测温仪手动操作，使用灵活，已成为高压电力设备温度检测的重要手段。但是，红外测温仪体积大，开关柜内部空间小，无法安装红外温度探头;生产成本高，准确性一般（与距离有关），无法实现在线实时监控;红外测温是非接触式测量。温度，因为它无法准确测量关键点的温度;其温度测量精度容易受环境影响，如光强，雾，电磁场干扰等，因此其使用范围受到很大限制。

高压开关柜无线测温

现有的无线温度测量方案主要采用电池或CT为温度测量芯片供电，并通过无线芯片传输温度测量信号。该方案虽然实现了温度信号的无线传输，但属于主动方案。电池电源需要定期更换电池，电池耐高温能力差，影响电源运行。采用CT能量采集，传感器尺寸大，传感器的位置对能量采集效率有很大影响，缺乏通用的适应性，存在接头电流的情况下。较小时，电能不能被取出，如果接头电流较大，很容易烧坏CT直到传感器烧坏。同时，参数的选择要求较高，可靠性不高。

高压开关柜荧光光纤测温

由于光纤传输系统的绝缘强度高、电磁抗干扰性强、耐腐蚀性强、体积小、结构简单，特别适用于电力系统中温度参数的在线测量。光纤温度监测系统采用光纤传输信号。它的光纤温度传感器安装在带电物体的表面，在温度计和温度传感器之间使用光纤连接。光纤测温分为分布式光纤测温、光纤光栅和荧光光纤测温等方法，其中荧光光纤测温方法的优点最为明显，其寿命长，无需标定，探针尺寸小，易于安装。荧光光纤被用于测量电气设备的温度已经有20多年了，包括在极其苛刻的环境中使用的产品，如500千伏变压器绕组，这些都被证明是安全可靠的。

荧光光纤测温系统的优点

综上所述，对于发电厂和变电站电气设备的温度测量，荧光光纤测温技术具有明显的优势。与红外测温相比，可以实现高精度的在线监测;与无线温度测量相比，它不受电磁干扰，体积小，寿命长。

荧光光纤测温火灾监控系统的组成及工作原理

荧光光纤测温系统由显示仪器、温度解调器和荧光光纤传感探头组成。测量点是高压开关的静态接触。将光纤探针安装到开关柜的静态接触点后，通过光纤传输到解调器计算温度信息，并提供显示功能，实现开关柜接触点的在线温度监测。

荧光光纤温度测量仪的原理

脉冲激光通过光纤传输到传感器探头。由于温度的差异，传感器探头产生的荧光信号是不同的。荧光信号通过光纤传输到接收系统，并进行处理和计算以获得温度值。该温度测量方法的优点在于被测物体的温度是材料荧光寿命的单值函数，与系统的其他变量无关。也就是说，光源强度的变化，传输损耗，光耦合效率等不会影响测量的准确性，因此具有互换性高，稳定性好，无校准的优点，与其他温度测量方法相比，寿命长等。

荧光光纤测温仪安装设计与应用

开关柜触点的安装，热点主要是静触点和动触点的结合处，但这部分由绝缘套保护，内部空间很窄。为了更准确地测量触点的加热温度，光纤探头从套管后部沿汇流排伸入套管内部，并设置耐高温高绝缘装置。在夹具上，传感器探头可以牢固地固定在静态触点上。将传感器探头用卡箍固定在传感器固定槽内，然后将传感器探头与卡箍一起卡在静触头的气缸上，如图4所示。在安装过程中，夹具安装在静触头与汇流排的连接处，与动触头保持安全距离。在条件允许的情况下，也可在静触点上形成相应的凹槽或孔，静触点可通过直接粘合安装。
对于电缆接头安装在开关装置或框架中，传感器与电缆连接线或二级连接线的情况应一起用特殊的防污器或防污器将电缆接头固定在电缆接头上，并根据防腐蚀管室的特殊情况，将其安装在防带或防尘室中，并将其固定在电缆的后面，用绝缘胶带固定在传感器上，以防传感器的相邻接触脱落。光纤传感器的尾部护套是由高的。

荧光光纤温度测量系统的应用

荧光光纤温度测量系统在12 kV智能开关中进行了测试。测试期间的环境温度为18.8°C，并分别与传统方法（热电偶）进行比较。监测并记录6通道温度数据。结果表明，荧光光纤在线测温系统不仅可以满足系统的绝缘要求，而且可以准确，准确地反映出关键点的温度。性能要求。
荧光光纤测温火灾监控系统具有实时监控功能。开关柜监测点温度过高时，能及时识别和报警，为工作人员提供足够的时间采取措施降低开关柜温度，保证电力生产的正常运行，避免火灾事故和大规模停电。延长开关柜。使用寿命。

市面上几种电气设备温度监测技术各有优点缺点，介绍了在开关柜中安装荧光光纤测温主机的情况，实际应用表明，荧光光纤温度测温系统提高了开关柜的火灾检测和报警性能，设计研究有效地克服了开关柜运行过程中实时准确的温度测量的困难，大大提高了利用该技术提高火灾报警和火灾实时监控的能力。